Chương 1 TỎNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Sơ lược về cây ngô, đặc điểm thực vật học và yêu cầu sinh thái 1.1 Sơ lược về cây ngô Cây ngô (Zea mays L.) được trồng khắp thế giới và có vai trò quan trọng trong nền kinh tế và cuộc sông hằng ngày của con người. Ngô là cây lương thực quan trọng góp phan nuôi sống gần 1/3 dân số thé giới. Tất cả các nước trồng ngô nói chung đều ăn ngô ở mức độ khác nhau, 17% sản lượng ngô trên thé giới được sử dụng làm lương thực cho con người. Các nước Trung Mỹ, Nam Á và Châu Phi sử dụng ngô làm lương thực chính.
Các nước Đông Nam Phi sử dụng 72% sản lượng ngô làm lương thực, Tây Trung Phi (66%), Bắc Phi (45%), Tây Á (23%), Nam Á (75%), Đông Nam Á và Thái Bình Dương (43%), Đông Á (12%), Trung Mỹ và Caribê (56%), Nam Mỹ (9%), Đông Âu và Liên Xô cũ (7%), Tây Âu, Bắc Mỹ và các nước phát triển khác (4%) (Ngô Hữu Tình, 1999). Ngô cung cấp nguyên liệu cho công nghiệp: ngô là nguyên liệu cho các nhà máy sản xuất rượu côn, tinh bột, dầu, glucoza, bánh kẹo. Từ ngô người ta sản xuất ra khoảng 670 mặt hàng khác nhau của các ngành công nghiệp lương thực, thực phẩm, công nghiệp được và công nghiệp nhẹ (Trần Hồng Uy, 2001).2 Đặc điểm thực vật học của cây ngô - Rễ ngô Ngô là cây có rễ chùm tiêu biéu cho bộ rễ cây hòa thảo. Hệ rễ có ba loại: rễ mam, rễ đốt và rễ chân kiéng.
Ré đốt giúp cho cây hút nước và các chất dinh dưỡng. Rễ chân kiềng mọc xung quanh các đốt phần thân sát gốc trên mặt đất, rễ này giúp cây chống đồ, đồng thời cũng tham gia vào hút nước và cung cấp dinh đưỡng cho cây. Số lượng rễ, số lông rễ và chiều dài rễ khác nhau ở mỗi giống. - Than ngô Cây ngô có nhiều lóng trên thân, từ khi mọc đến khi cây có 6 - 7 lá thân phát triển chậm, từ lúc 8 - 9 lá đến nhú cờ, nở hoa cây phát triển nhanh và đến khi phơi màu, thụ phan thì thân ngừng phát trién.
- Lá ngô Gồm có lá mầm, lá thân, lá ngọn và lá be. Giai đoạn từ lá 1 đến lá 3: trung bình 2 ngày ra 1 lá, từ lá 4 đến lá 7 - 8: trung bình 4 ngày ra 1 lá, từ lá 8 - 9 đến nha cờ: trung bình 2 - 3 ngày ra 1 lá. - Hoa ngô Gồm hoa đực (bông cờ) và hoa cái. Bông cờ có nhiều nhánh, mỗi nhánh có nhiều hoa xếp thành từng chùm, mỗi chùm có 2 hoa, mỗi hoa có 3 nhị đực, mỗi nhị đực có 1 bao phan chứa từ 4.
Các cụm hoa cái hình bông được bao bọc trong một số lớp lá, và được các lá này bao chặt vào thân đến mức chúng không lộ ra cho đến khi xuất hiện các râu ngô màu hung vàng từ vòng lá vào cuối của bắp ngô. Râu ngô là các núm nhụy thuôn dài trông giống như một búi tóc, ban đầu màu xanh lục và sau đó chuyên dần sang màu hung đỏ hay hung vàng (Nguyễn Đức Lương và cs, 2000). - Hạt ngô Hạt ngô được hình thành gồm các giai đoạn: từ thụ phấn đến chín sữa là 10 - 15 ngày, từ chín sữa đến chín sáp là 15 - 20 ngày và từ chín sáp đến chín hoàn toàn là 10 - 15 ngày (Nguyễn Thế Hùng, 2003).3 Yêu cầu sinh thái cây ngô - Nhiệt độ Cây ngô có nguồn gốc nhiệt đới, nhưng qua quá trình trồng trọt, chọn lọc và thuần hóa ngày nay ngô có thể trồng trên nhiều vùng khí hậu khác nhau (Cao Đắc Điểm, 1998). Phần lớn ngô được trồng ở những miền ấm hơn của những vùng khí hậu ôn đới âm và khó phát triển ở những vùng bán khô hạn.
Tổng nhiệt độ trung bình ngày đêm cần cho sự phát dục bình thường là 1800 — 2000°C; giống ngô chính vụ và muộn là 2300 — 2600°C. Nhiệt độ ảnh hưởng đến thời gian sinh trưởng và phát triển của cây ngô. Các kết quả nghiên cứu của (Trương Dich, 2008) cho thấy: nhiệt độ tối thiểu dé hạt nảy mam là 8 — 12°C, nhiệt độ tối thích để hạt nảy mầm là 25 — 35°C, nhiệt độ tối đa dé hạt nảy mam là 40 — 25°C. - Nước Nước là yếu tố môi trường quan trọng đối với đời sống cây ngô, vì vậy nhu cầu nước đối với cây ngô là rất lớn.
Ở những vùng nóng, nơi có bốc hơi, thoát hơi nước cao thì nhu cầu nước của cây ngô càng lớn. Các nhà khoa học đã tính ra rằng một cây ngô có thể thoát hơi nước từ 2 — 4 kg/ngày. Trong quá trình sinh trưởng va phát triển 1.000 m? ngô bốc thoát khoảng 1800 tấn nước tương đương khoảng 175 mm (Cao Đắc Diém, 1998). - Anh sáng Ngô là loại cây trồng có nguồn gốc nhiệt đới, thuộc nhóm cây ngày ngắn.
Thành phần quang phô ánh sáng khác nhau không những chi ảnh hưởng đến sự phát triển của bông cờ và ngô mà còn ảnh hưởng đến sự phát triển của thân, độ dài đốt cũng như cấu trúc và kích thước của lá (Đinh Thế Lộc và cs, 1997). - Dat đai Ngô có thể trồng được trên đất có độ chua trung bình nhưng pH thích hợp nhất là 6,5 - 7. Tuy nhiên, nó có thé sông được ở pH = 5 - 8 (Trần Thị Da Thảo, 2009).2 Tình hình sản xuất và tiêu thụ ngô trên thế giới 1.1 Tình hình sản xuất ngô trên thế giới Cây ngô được trồng khắp thế giới và có vai trò quan trọng trong nền kinh tế và trong cuộc sống hằng ngày của con người. Ngô là một loại ngũ cốc quan trọng trên thế giới, đứng thứ ba sau lúa mỳ và lúa gạo.
Ngô được sử dụng làm lương thực, thực phẩm, đã cung cấp khoảng 15 — 56% tông lượng calo cho con người ở khoảng 25 quốc gia đang phát triển. Sự tiêu thụ ngô bình quân đầu người cao đặc biệt ở Đông Nam Phi và Trung Mỹ. Ngô cũng quan trọng đối với một số nước nghèo ở Tây Phi, châu Á, Nam Mỹ. Theo ước tính của FAO, ở Châu Phi ngô cung cấp ít nhất 1/5 tổng lượng calo và 17 — 60 % protein hàng ngày cho con người ở 12 quốc gia.
Cây ngô không chỉ dùng làm lương thực cho con người mà còn làm thức ăn chăn nuôi; làm thực phẩm và làm thuốc chữa bệnh; dùng làm nguyên liệu cho công nghiệp thực phẩm. Cây ngô là cây có nền di truyền rộng, thích ứng với nhiều vùng sinh thái khác nhau, do vậy cây ngô được trồng hầu hết các nước trên thế giới. Vì vậy diện tích và sản lượng ngô trên thế giới tăng không ngừng trong những thập kỷ qua, ngô là cây trồng có tốc độ tăng trưởng về diện tích và năng suất cao nhất trong các cây lương thực chủ yếu. Năm 2005, năng suất ngô trung bình thé giới chỉ đạt khoảng 48,4 ta/ha, đến năm 2020 năng suất đã đạt 57,5 tạ/ha trên diện tích 201,98 triệu ha với sản lượng dat ky lục 1.
Diện tích, năng suất và sản lượng ngô của một số nước trên thế giới năm 2020: Bảng 1. Diện tích, năng suất và sản lượng ngô một số nước trên thế giới năm 2020 „ Diện tích Năng suất Sản lượng Ques gia (Triệu ha) (TAn/ha) (Triệu tin) My 33,373 10,79 360,251 Trung Quéc 41,292 6,31 260,876 Brazil 18,253 5,69 103,963 An độ 9,865 3,05 30,160 Mexico 7,156 3,83 27,424 Argentina 7,730 7,55 58,395 Thé gidi 201,983 5,75 1.1 cho thấy tinh hình sản xuất ngô ở một số nước trên thé giới cũng có nhiều chênh lệch, đặc biệt là kết quả về năng suất. Trung Quốc là nước sản xuất ngô có diện tích lớn nhất trên thé giới với diện tích trồng ngô năm 2020 đạt 41,29 triệu ha, năng suất ngô bình quân của Trung Quốc dat 63,1 tạ/ha với sản lượng 260,87 triệu tấn. Mỹ là nước đứng thứ 2 thế giới về diện tích nhưng năng suất và sản lượng thì đứng đầu thé giới với sản lượng 360,25 triệu tan, năng suất bình quân là 10,79 tan/ha.
Ấn Độ là nước có diện tích sản xuất ngô tương đối lớn (9,86 triệu ha), tuy nhiên năng suất lại rất thấp (3,05 tan/ha). Việc ứng dụng ưu thế lai và các giải pháp khoa học kỹ thuật cho sản xuất ngô đã góp phần tăng trưởng về năng suất cao nhất trong các cây lương thực chủ yếu (ngô, lúa nước, lúa mì và lúa mạch) (USDA, 2010). Năm 1996, sản lượng ngô trên thế giới là 589,3 triệu tan nhưng đến năm 2020 đã đạt tới 1.162,3 triệu tan, tăng hơn 97,23% chỉ trong vòng 24 năm. Trong khi đó, vào năm 2003 Viện nghiên cứu chương trình lương thực thé giới (IFPRI) dự báo nhu cầu ngô thé giới vào năm 2020 chỉ vào khoảng 852 triệu tan (Ngô Hữu Tình, 2009).
Còn theo dự báo của Monsanto, vào năm 2030 nhu cầu ngô trên thế giới sẽ tăng 81% so với năm 2000 (từ 608 triệu tan lên 1. Nhu cau ngô tăng lên dé làm lương thực và cung cấp cho thị trường thức ăn chăn nuôi, vì vậy cần phát triển cây ngô với mức tăng là 4,7% hàng năm, cần quan tâm đến diện tích đất trồng ngô nhằm phục vụ cho nhu cầu tiêu dùng quan của con người, bởi ngô cung cấp khoảng 8% calo năng lượng của hơn | tỷ người ở một số nước Châu Á gồm: Paskistan, Ấn Độ, Butan, Nepan, Miến Điện, Trung Quốc, Việt Nam, Philippin và Inđônêsia (Carlos Deleon. Sự phát triển nhảy vọt đó là kết quả của việc khám phá, ứng dụng ưu thế lai vào sản xuất hạt giống ngô, cùng với việc sử dụng những thành tựu mới của nhiều ngành khoa học đối với nghiên cứu và sản xuất ngô như: Di truyền học, chọn giống, công nghệ sinh học (Ngô Hữu Tình, 2009).2 Tình hình sản xuất ngô ở các nước Châu Á Ở châu Á, Trung Quốc có một nền sản xuất ngô phát triển, hiện là nước có diện tích và sản lượng ngô đứng thứ hai trên thế giới. Năm 2017/18 tổng sản lượng ngô ở các nước Châu A là 316,6 triệu tan, Trung Quốc là 216,0 triệu tan, Inđônêxia là 24,3 triệu tan, Phillipin là 7,9 triệu tan; sản lượng ngô của Thổ Nhĩ Kỳ sẽ đạt 5,90 triệu tấn; sản lượng của Thái Lan sẽ đạt 4,9 triệu tấn; sản lượng ngô của An Độ dat 28,3 triệu tấn; sản lượng cua Pakistan sẽ đạt 5,5 triệu tấn (Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn, 2018).
Từ năm 1960, các giống ngô lai đã được Trung Quốc đưa vào sử dụng và đến nay tỷ lệ trồng ngô lai là 84% tông diện tích gieo trồng.